2023届河北省邯郸市高三下学期第一次模拟考试物理试卷（含解析）

2023届河北省邯郸市高三下学期第一次模拟考试物理试卷

一、单选题

1．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（原子序数较大）发生了一次α衰变．放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，以M表示新核的质量．设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能．则下列说法正确的是  （     ）

A．新核做圆周运动的半径一定大于R

B．若α粒子在磁场中做逆时针的圆周运动，则新核在磁场中做顺时针的圆周运动

C．该衰变过程的质量亏损为M－m

D．该衰变过程的质量亏损为

2．某同学应用航拍飞机进行实验并得到如图所示的位移—时间图像，时，飞机由静止向上运动，当时，飞机上升到高度并立即关闭发动机，让其自由上升，时，飞机达到最高点，整个过程中飞机在竖直方向做直线运动，图中的，，两段曲线均为抛物线，下列说法正确的是（　　）

A．飞机在时间内处于失重状态

B．飞机在时间内的加速度大小等于时间内的加速度大小

C．图像中的两段曲线在时刻相切

D．飞机的最大速度为

3．一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化，已知该气体在状态时的热力学温度为，则该气体在状态和状态时的热力学温度分别为（    ）

A．567K，280K B．420K，280K C．567K，300K D．420K，300K

4．一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图如图所示，此时质点P偏离平衡位置的位移为（A为振幅），且速度正在增大。若质点P在t＝0.1s时刻第一次到达平衡位置，则该波的传播速度大小为（　　）

A． B． C． D．

5．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（　　）

A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小

C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小

6．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对线框做的功分别为Wa、Wb，则Wa：Wb为（　　）

A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：8

7．斜向上发射的炮弹在最高点爆炸（爆炸时间极短）成质量均为的两块碎片，其中一块碎片沿原来的方向飞去。已知炮弹爆炸时距水平地面的高度为，炮弹爆炸前的动能为，爆炸后系统的机械能增加了，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量，则两块碎片落地点间的距离为（    ）

A． B． C． D．

二、多选题

8．英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列说法正确的是（　　）

A．电场和磁场都是假想的

B．电场线和磁感线都是客观存在的

C．电场线和磁感线可以形象地描述场的强弱和方向

D．电荷和电荷、磁极和磁极、通电导体和磁极之间都是通过场发生相互作用的

9．2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，搭载空间站天和核心舱将其送入预定轨道，为后续关键技术验证和空间站组装建造顺利实施奠定了坚实基础。现假设核心舱将通过7次变轨，最终提升到远地点距离地面几千公里的椭圆轨道，变轨示意图如图所示。此次核心舱飞行中的所有变轨都是由核心舱自主完成的，核心舱在各椭圆轨道飞行（不变轨）过程中（　　）

A．过相切点时加速度a、线速度v大小相同

B．地球位于所有椭圆轨道的焦点上

C．测定每个椭圆轨道的运动周期就可以推知对应轨道的长轴之比

D．在不同轨道上，其与地球的连线在相同时间内扫过的面积相同

10．物体从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是　　

A．物体从A下落到B的过程中，弹性势能不断增大

B．物体从A下落到B的过程中，重力势能不断减小

C．物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变小后变大

D．物体在B点的速度为零，处于平衡状态

三、实验题

11．某小组同学用如图1所示的DIS二维运动实验系统研究单摆在运动过程中机械能的转化和守恒（忽略空气阻力）。实验时，使发射器（相当于摆球）偏离平衡位置后由静止释放，使其在竖直平面内摆动。-

（1）系统每隔0.02s记录一次发射器的位置，多次往复运动后，在计算机屏幕上得到的发射器在竖直平面内的运动轨迹如图2所示。由A运动到B的过程中，摆球的速度______，绳上的拉力______。（填“增大”、“减小”、“不变”）

（2）在运动轨迹上选取适当区域后。点击“计算数据”，系统即可计算出摆球在所选区域内各点的重力势能、动能及总机械能，并绘出对应的图线，如图3所示。通过图像可以判断摆球的机械能是否守恒。______

A．守恒     B．不守恒

（3）摆球摆到最高点的竖直高度为H，图3中的C点对应在图2中圆弧轨迹中的位置距摆球最低点的高度为______。

12．如图所示，有一个双量程电流表，其中小量程为。已知表头G的满偏电流，定值电阻，，则表头G的内阻的值为______欧。

四、解答题

13．如图甲所示，一质量的木板A静置在足够大的光滑水平面上，时刻在木板上作用一水平向右的力，力在内随时间均匀变大，之后保持不变，如图乙所示。在时将质量的滑块B轻放在木板A右端，最终滑块B恰好没有从木板A左端掉落。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数，重力加速度大小，求：

（1）内力对木板A做的功；

（2）木板A的长度。

14．如图甲所示，某汽车大灯距水平地面的高度为81cm，该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度，，半球透镜的折射率为，tan15°≈0.27，求这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离。

15．四块相同的金属薄板M、N、P、Q如图所示，其中M、N（正中间开有小孔）竖直平行放置，P、Q水平平行放置，板长均为，金属板M带正电，N带等量负电，电压为；P、Q两板之间存在竖直向下的匀强电场，右下方有一圆形检测板（图中未画出）。比荷为的带正电粒子从小孔飘入金属板M、N（初速度近似为零），粒子经电场加速后进入金属板P、Q之间，偏转后从右侧射出时速度方向的偏转角为，并沿直线打到检测板的圆心处。不计粒子受到的重力，忽略极板的边缘效应。

（1）求粒子进入偏转电场时的速度大小；

（2）求金属板P、Q间的匀强电场的电场强度大小；

（3）撤去金属板P、Q间的匀强电场，在板间施加一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子离开磁场时速度方向的偏转角仍为，且能打在检测板上，求匀强磁场的磁感应强度大小及检测板的最小半径。

参考答案

1．D

【详解】A.因为衰变前原子核静止，根据动量守恒可知，衰变后产生的新核和α粒子总动量为零，动量大小相等，方向相反，根据可知，新核带电量大，新核半径小，所以新核做圆周运动的半径一定小于R，A错误．

B.因为新核和α粒子运动方向相反，而都带正电，根据左手定则可以判断两粒子圆周运动方向相同，B错误．

CD.根据可知，α粒子的动量，所以反应释放能量：，根据爱因斯坦方程，联立上式解得：．C错误，D正确．

2．C

【详解】根据题意可知，两段曲线均为抛物线，则飞机在两段时间内均做匀变速直线运动

A．根据图像中斜率表示速度，由图像可知，飞机在时间内，向上做加速运动，具有向上的加速度，则处于超重状态，故A错误；

B．根据题意，设飞机在时间内的加速度大小为，由公式可得

解得

设时间内的加速度大小为，由图可知，飞机在时速度为0，则可看成反向加速，由公式可得

解得

可知

故B错误；

C．根据图像中斜率表示速度可知，图像中的两段曲线在时刻相切，故C正确；

D．根据图像中斜率表示速度，由图像可知，飞机在时速度最大，由公式可得，最大速度为

故D错误。

故选C。

3．B

【详解】从状态到状态，由理想气体状态方程可知

解得

又因状态到状态为等容过程，有

解得

选项B正确。

4．A

【详解】质点P在t＝0时刻的速度正在增大，说明质点P此时正在向平衡位置运动，故该波沿x轴负方向传播；设该波的周期为T，有

解得

T＝1.2s

根据题图可知该波的波长

而该波的波速

解得

故选A。

5．A

【详解】绳OB段拉力的大小始终等于物体的重力mg，故保持不变，设OA段绳与竖直方向的夹角为，由受力分析可知

在O点向左移动的过程中，角逐渐变大，故F逐渐变大，T逐渐变大。

故选A。

6．C

【详解】拉出过程线框a产生的感应电动势为

外力对线框a做的功为

线框a的电阻为

离开磁场的时间为

联立得

同理可得外力对线框b做的功为

对比可得

C正确。

故选C。

7．B

【详解】炮弹炸裂的过程水平方向动量守恒，设炮弹炸裂前的速度大小为，则

设炸裂后瞬间两块碎片的速度分别为、，有

解得

根据平抛运动规律有

两块碎片落地点之间的距离

解得

故选B。

8．CD

【详解】A．电场和磁场都是客观存在的，A错误；

BC．电场线和磁感线是为了形象地描述电场和磁场而人为引入的虚拟的线，可以用箭头以及电场线和磁感线的疏密来表示方向和强度，B错误，C正确；

D．电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁极和磁极、通电导体和磁极之间都是通过磁场发生相互作用的，D正确。

故选CD。

9．BC

【详解】A．核心舱从低轨道变轨到高轨道需要加速，所以在相切点速度越大对应轨道半长轴越大，加速度由

可知加速度都相等，故A错误；

B．根据开普勒第一定律，地球位于各椭圆轨道的焦点上，故B正确；

C．根据开普勒第三定律

已知周期之比就可以知道轨道半长轴之比，即长轴之比，故C正确；

D．根据开普勒第二定律，核心舱和地球连线在相同时间里扫过的面积相等，但必须是同一椭圆轨道，故D错误。

故选BC。

10．AB

【详解】A. 物体从A下落到B的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能不断增大，故A正确；

B. 物体从A下落到B的过程中，高度降低，重力势能不断减小，故B正确；

C. 物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，当弹簧的弹力和重力平衡时，速度最大，动能最大，所以动能都是先变大后变小，故C错误；

D. 物体在B点时，速度为零，但合力不为零，不是处于平衡状态，故D错误；

故选AB．

11．     增大     增大     A    

【详解】（1）[1]从A到B过程中，重力做正功，小球动能增加，速度增大；

[2]由向心力方程可得

因为速度增大，角度减小，所以绳子拉力增大。

（2）[3]由图像可知，摆球动能和重力势能相互转化，总机械能不变。

（3）[4]C点为重力势能和动能相等的点，设C点高度为h1速度为v1，根据机械能守恒定律得

解得

从A到B过程中，由机械能守恒可得

解得

则可得出

12．200

【详解】接最左端与最右边的接线柱时量程为小量程，此时R1与R2串联为一支路，当G表头达到满偏时通过R1、R2的电流为

I1=I-Ig=1A-0.5A=0.5A

根据并联电路的特点可得：IgRg=I1（R1+R2）

解得

13．（1）；（2）

【详解】（1）由题意，设内力对木板A的冲量大小为，时木板A的速度大小为，根据图像围成的面积表示力的冲量，结合动量、动能定理可得

解得

（2）滑块B在木板A上滑动时，A、B间的滑动摩擦力大小

此后木板A做匀速直线运动，设滑块B在木板A上滑动的时间为，则有

解得

14．300cm

【详解】如图所示

设光线从C点水平射向半球玻璃时的入射角为α，从半球玻璃折射后的出射光线与水平面成β角，依题意有

根据折射定律有

设这束光照射到地面的位置与车头大灯间的水平距离为x，根据几何关系有

联立得

x=300cm

15．（1）；（2）；（3），

【详解】（1）根据动能定理有

解得

（2）设粒子在偏转电场中运动的时间为，则有

，，

解得

（3）设粒子经过电场偏转后的侧移量为，经过磁场偏转后的侧移量为，粒子在磁场中运动的半径为，当粒子的速度与检测板垂直时，存在最小半径，结合几何关系有

，，，，

解得

，